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甲醇回收拜耳废液这的氧化铝摘要：铝酸钠溶液分解是氧化铝生产的关键，但是，大约只有55％的氧化铝收率由接种沉淀获得。因此，很难获得高苛性比铝酸钠溶液的GLL,在这项研究中，探讨了一种用甲醇从从废拜耳液回收的氧化铝的方法，对各种条件，包括反应温度，反应时间，甲醇用量和种子系数进行了精心研究。结果表明，在适当的条件下1:1的甲醇与废拜耳液的体积比，超过1.0种子系数和在40℃水浴24h.表征通过XRD，晶体产品中发现的为Al（OH）3，用这种方法，由于氧化铝的恢复Na20向废液的A1203的摩尔比可以从3.0增加至10.0，这对赤泥的处理是有益的。关键词：拜尔废液;甲醇;氧化铝;分解引言：氢氧化铝，其中90％是由拜耳法精制，具有广泛的应用许多当代技术领域.大约90％氢氧化铝的煅烧和电解，以迅速产生铝[3].近年来氧化铝的生产也迅速增加。2007年达到19.45万吨，2008年达到22.78万吨，2010预计生产力将增加至35万吨.然而，快速发展生产的赤泥变成了显著问题.输出1吨A1203时将产生1.o-1.3吨红泥，其中包含20％以上氧化铝的和质量分数为8％氧化钠，红泥释放不仅会对环境造成污染，而且还导致了氧化铝资源浪费。关于从赤泥中回收Al2O3和Na20的研究在世界范围内已经形成，其中水热处理被认为是最有前途的方法。KLAN指出，随着废拜耳液的高苛性比，水热处理的条件可使用由拜耳过程.依照中国铝业郑州研究院处理赤泥泥研究院结果[6]，通过50％-70％的A1203和90％的NA20的一个循环比可以实现使用碱液的MR高于8。即使水热法是有效的Al203和Na20回收方法，从废拜耳废液所获得的最高MR只有约3.2，由于很难得到铝酸钠溶液的MR高于8的解决方案它并没有被广泛地应用在工业。目前，主要有三种方法来制备高MR苛性溶液.一是铝酸钠结晶方法[7]。这种方法需要在拜尔废液的蒸发至高于500克/升的碱浓度，随后通过结晶铝酸钠，因此获得具有高MR的苛性液，但是这种方法具有的大量水的蒸发（每吨氧化铝12吨水中）和高能量消耗的缺点.。另一种是铝酸钙水合物的方法，它是在铝酸钠溶液中添加石灰，合成铝酸钙的同时获得所需的苛性溶液.但是这种方法只能用于处理低浓度的苛性溶液的解决方案.第三，提取处理[8]，是一个不成熟的方法，是使用萃取剂以捕获钠离并最终从铝酸钠中分离钠离子的方法.但是过量开采阶段，高相比例和复杂的操作限制了它的应用。据王等人[9-10]和张等人，引进甲醇显著增加的驱动力可以打破种子沉淀平衡从而引导结晶，最后获得高MR苛性碱溶液，此外，甲醇可以有效地通过蒸馏回收。Further先生在这项工作中，系统地对拜尔废液与甲醇深层分解的反应温度，反应时间，甲醇量和种子量对最终的MR的影响进行了研究。2实验：2.1材料：所有试剂，包括甲醇（99.5％，由北京化工厂生产），氢氧化钠（96％，来自北京化学试剂公司），氢氧化铝（32.O％和35.O％之间的水含量北京化学试剂公司），均为分析纯，高纯Milli-Q水在环境温度下的电阻率高于18.2MΩ·CM，可应用于所有实验，AI（OH）3种子的平均直径29.6um，使用甲醇分解的方法进行制造。2.2拜耳废液的准备拜尔废液浓度175.0g/L，MR为3.0，通过溶解一定量的Al（0H）3、Na20在聚四氟乙烯容器中，溶液过滤两次，并在80℃的恒定温度下保留在烘箱中制成。2.3沉淀反应步骤图1示出了本实验所使用的仪器.间歇式反应器中使用的实验装置是一个三颈烧瓶。一种双刀片机械搅拌器用于搅拌该溶液，液体进料泵用于添加甲醇.加热反应器由一个恒温水浴精度为+0.1℃，冷凝器被用来凝结所述液体.在温度达到预设值后。拜尔废液与一定量的种子的混合物倒入沉淀反应器。然后，在相同的温度一定量的甲醇加入到溶液中。溶液保持300转/分钟的速度搅拌下大气压。在运行过程中在适当的时间间隔，取出5毫升的滤液并稀释通过ICP-OES测定Na20和Al2O3的浓度。3结果与讨论3.1反应温度的影响氧化铝在氢氧化钠溶液中的溶解度很大程度上取决于温度，在本研究对温度的影响效果R，实验研究了进行中两种物质体积比为1:1的比例和种子系数2.0，温度被控制在低于甲醇，结果沸点示于图2和图3。它从图2可以看出，随着温度的下降MR急剧增加，40℃和50℃之间存在较大的差距，MR分别为40℃时11.7，50℃时8.3。40℃和50℃之间的区别可以是过饱和度，这有利于Al（OH）3温度低，有利于大规模转移Al（OH）3在高温下的沉淀。它比较大大的过饱和度转移起着更重要的作用,MR逐渐随温度的升高而降低，24小时后达到平台最高MR12.5在30℃和7.1MR最低60℃。相应地，该溶液在60℃时最低沉淀58%，30℃时达到76%最高沉淀量。从这些结果，很明显，为了获得比10更高的MR苛性碱溶液，温度不宜高于40的试验温度℃。在以下实验中温度固定在40℃，反应时间为24小时。3.2甲醇体积比的影响由于在物理化学性质，以及溶解Na20和Al2O3水和甲醇之间能力的差异，甲醇与水的体积比为所有甲醇中以拜尔废液重要因素，因此甲醇与拜耳废液体积比（V1：V2）为范围为0.5：1到2.0：1其相应的结果如表1所示，在这些实验种子系数为2.0。可以从表1看出.MR值的增加在很大程度上取决于甲醇的量，可以看到随着Vi:V2的增加，特别是在比率低于1.0.MR的值高于10时v1:V2是不低于1：1，可以看到当体积比大于1：1MR的增加变得较少不那么明显。这个于1.5：1和2:1无太大的差别，对于这个最可能的解释：1和2观察是甲醇的增加不仅加剧了稀释作用，从而导致每单位体积的水分子的量的减少，而且也增加了溶剂分子的结合，这降低了游离水分子用于溶解NA20的量和Al2O3[13]。它们既促进Al（OH）3.沉淀，也获得较高的MR值，与能耗较高、成本较高的游离水分子的结合综合考虑，甲醇和废拜耳液的体积比为1：1被选中。3.3种子系数的影响在过饱和铝酸钠溶液的晶种沉淀过程中，种子大量增加直到种子系数到达2.0.这意味着增加一倍数量的Al（OH）3，这个过程的影响系数范围在0.5～3.0，调查而且研究了此过程.过程中其他的条件是V1:V2=1:1，温度40℃，反应时间的24h。其相应的结果表2所示。从表2可以得出结论,种子系数极大地影响MR和沉降率。由种子系数不低于1.0，终极Ra可以高于10已经知道种子曲面上的微磨损产生的碎片是起源于次级晶体的晶体核.因此,减少晶体形成的阻力,缩短种子诱导周期，因为更多的种子意味着更大的表面积,提高种子系数最终导致更高的MR。4.产品特点从上述的实验中，从废拜耳液中用甲醇回收的氧化铝为最优条件。（175.0g/L的NA20，MR值30和种子系数为1.0），与有相同体积的甲醇，在40℃进行24h.这种沉淀的产物的特点用x射线衍射谱.x射线衍射谱结果表现出一种典型的拜耳石型氢氧化铝，图4所示。5.结论加入甲醇加深废拜耳液的结晶，其具有势，以获得高MR（10）的苛性溶液.甲醇可以容易地从液体馏出并再循环而碱液高MR可用于处理赤泥。实验表明很多因素，包括反应温度、时间、甲醇量和种子系数影响最终苛性比最佳工艺条件是：同等体积的甲醇和拜耳废液、1.0种子系数、40℃和24h.根据这些工况最后MR可以达到的值高于l0,x射线衍射谱表明沉淀是拜耳石型的氢氧化铝。6.参考文献